KR20220098034A - Torsional vibration damper with friction device - Google Patents
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Abstract
본 발명은 축방향(2)으로 연장되는 회전 축(3)을 가지는, 마찰 장치(1)를 포함하는 비틀림 진동 댐퍼에 관한 것으로서: 마찰 장치(1)는 제1 디스크(5) 및 제2 디스크(6)를 포함하는 입력측(4) 및 출력측(7)을 가지며, 출력측은 축방향(2)으로 디스크들(5, 6) 사이에 위치되고, 입력측(4)에 대해서 회전될 수 있고, 제1 마찰 디스크(8) 및 제2 마찰 디스크(9)를 포함하며; 출력측(7)은 복수의 접촉 영역(11, 12, 13)을 포함하는 스프링 요소(10)를 가지며, 스프링 요소(10)는 마찰 디스크들(8, 9) 사이에서 축방향(2)으로 위치되고, 적어도 마찰 디스크들(8, 9) 사이에서 축방향(2)으로 작용하는 접촉력(14)이 접촉 영역(11, 12, 13)을 통해서 전달될 수 있고; 입력측(4)과 출력측(7) 사이의 회전 각도(15)에 따라, 접촉력(14)이 적어도 제1 접촉 영역(11) 또는 제2 접촉 영역(12)을 통해서 전달될 수 있고, 접촉 영역들은 서로 상이한 직경들(16, 17)에 위치되고 동일 마찰 디스크(8, 9)와 접촉된다.The present invention relates to a torsional vibration damper comprising a friction device (1) having an axis of rotation (3) extending in the axial direction (2), the friction device (1) comprising a first disk (5) and a second disk It has an input side (4) and an output side (7) comprising (6), the output side being positioned between the disks (5, 6) in the axial direction (2) and being rotatable with respect to the input side (4), the second a first friction disk (8) and a second friction disk (9); The output side 7 has a spring element 10 comprising a plurality of contact areas 11 , 12 , 13 , the spring element 10 being positioned axially 2 between the friction disks 8 , 9 . a contact force 14 acting in the axial direction 2 between at least the friction disks 8 , 9 can be transmitted through the contact area 11 , 12 , 13 ; Depending on the angle of rotation 15 between the input side 4 and the output side 7 , a contact force 14 can be transmitted through at least the first contact area 11 or the second contact area 12 , the contact areas being They are located at different diameters 16 , 17 and are in contact with the same friction disks 8 , 9 .
Description
본 발명은, 축방향으로 연장되는 회전 축을 가지는 마찰 장치를 포함하는 비틀림 진동 댐퍼에 관한 것이다. 마찰 장치를 포함하는 비틀림 진동 댐퍼는 모터 차량의 구동 트레인에서 사용될 수 있다.The present invention relates to a torsional vibration damper comprising a friction device having an axially extending axis of rotation. A torsional vibration damper comprising a friction device can be used in a drive train of a motor vehicle.
마찰 장치는, 입력측과 출력측 사이의 상대적인 회전에 마찰 토크를 목표하는 방식으로 인가하여 발진 시스템으로부터 에너지를 적절히 회수하고, 그에 의해서 이를 감쇠(dampen)시키기 위해서 비틀림 진동 댐퍼에서 사용된다.Friction devices are used in torsional vibration dampers to properly recover energy from the oscillation system and thereby dampen it by applying a friction torque to the relative rotation between the input side and the output side in a targeted manner.
비틀림 진동 댐퍼는 특히 구동 트레인에서 비틀림 진동을 줄이기 위해서 사용된다. 비틀림 진동 댐퍼는, 주기적인 요동으로 여기되는 구동 트레인에 목표 방식으로 도입된 비틀림 탄성이다. 여기에서 목적은, 다양한 동작 상황에서 발생되는 파괴적인 진동 공진을 동작 속력보다 가능한 한 낮은 속력 범위로 이동시키는 것이다. 동작 속력 범위 내에서 유지되는 진동 공진은 외부의 또는 통합된 마찰 장치에 의해서 감쇠되며, 상기 마찰 장치의 마찰 토크는 규정된 한계 내에 있어야 한다. 마찰 장치는 특히 비틀림 가요성과 독립적이 되도록 설계될 수 있다.Torsional vibration dampers are especially used to reduce torsional vibrations in drive trains. A torsional vibration damper is a torsional elasticity introduced in a targeted manner into the drive train, which is excited by periodic fluctuations. The objective here is to move the destructive vibration resonances that occur in various operating situations to a speed range that is as low as possible than the operating speed. Vibration resonances maintained within the operating speed range are damped by an external or integrated friction device, the friction torque of which must be within specified limits. The friction device can in particular be designed to be independent of torsional flexibility.
마찰 장치, 예를 들어 주름형 와셔 또는 디스크 스프링과 같은 축방향 작용 에너지 저장부의 이용이 알려져 있고, 상기 마찰 장치는, 매칭되는 마찰 링 그리고 가능하게는 지지 디스크와 함께, 입력측 및 출력측에 연결된 구성요소들 사이에서 축방향으로 배열된다. 설치 위치의 에너지 저장부의 축방향 힘, 마찰 요소의 마찰 반경(friction radius), 및 재료 쌍의 마찰 계수가 마찰 토크를 규정하고, 상기 마찰 토크는 상대적인 회전에 걸쳐 실질적으로 일정하다. 상이한 마찰 토크 레벨들을 필요로 하는 상이한 동작 지점들 또는 구동 조건들에서, 상이한 마찰 토크들을 위해서 설계된 다수의 마찰 장치들이 제공되고, 각각의 마찰 장치는 비틀림 진동 댐퍼의 연관된 회전 각도 범위 내에서 그 상대적인 회전을 체험한다.The use of friction devices, for example axially acting energy storages such as corrugated washers or disk springs, is known, which friction devices, together with matching friction rings and possibly support disks, are components connected to the input side and the output side. are arranged axially between them. The axial force of the energy storage in the installation position, the friction radius of the friction element, and the friction coefficient of the material pair define a friction torque, said friction torque being substantially constant over the relative rotation. At different operating points or driving conditions requiring different friction torque levels, a plurality of friction devices designed for different friction torques are provided, each friction device having its relative rotation within the associated rotation angle range of the torsional vibration damper. experience
WO 2019/192645 A1은 진자 로커 댐퍼(pendulum rocker damper)로서 설계된 비틀림 진동 댐퍼를 갖춘 클러치 디스크를 개시한다. 진자 로커 댐퍼의 입력 부품 및 출력 부품이 서로에 대해서 회전될 수 있다. 회전은 스프링 유닛의 스프링 작용에 대항하여(against) 발생되고, 마찰 장치에 의해서 감쇠된다.WO 2019/192645 A1 discloses a clutch disc with a torsional vibration damper designed as a pendulum rocker damper. An input component and an output component of the pendulum rocker damper can be rotated relative to each other. The rotation occurs against the spring action of the spring unit and is damped by the friction device.
비틀림 진동 댐퍼가 DE 10 2015 211 899 A1로부터 알려져 있고, 여기에서 스프링 장치가 입력 부품과 출력 부품 사이의 토크 경로의 외측에 배열된다.A torsional vibration damper is known from
DE 10 2014 218 498 A1이 비틀림 진동 댐퍼를 개시한다. 입력 요소가 제1 마찰 요소에 연결되고, 입력 요소에 대해서 회전될 수 있는 출력 요소가 제2 마찰 요소에 연결된다. 회전 각도에 따라, 마찰 요소들이, 서로 상이한 접촉 직경들에서 서로 접촉된다. 스프링 요소로부터 일정한 축방향 힘을 받을 때, 상대적인 회전의 경우에, 가변적인 마찰 반경 또는 접촉 직경은, 회전 각도에 따라 달라지는 마찰 토크를 초래한다.DE 10 2014 218 498 A1 discloses a torsional vibration damper. An input element is connected to the first friction element and an output element rotatable relative to the input element is connected to the second friction element. Depending on the angle of rotation, the friction elements contact each other at mutually different contact diameters. A variable friction radius or contact diameter in the case of relative rotation, when subjected to a constant axial force from the spring element, results in a friction torque that varies with the angle of rotation.
마찰 장치가 제한된 반경방향 설치 공간만을 이용할 수 있는 경우에, 하나의 그리고 동일한 마찰 파트너들(friction partners) 사이의 마찰 반경을 변경하는 것에 의해서, 결과적인 마찰 토크를 위한 제한적으로 상이한 레벨들만이 간단히 설정될 수 있다. 어떠한 경우에도 마찰 토크를 2배 이상으로 높이는 것이 어렵다.In the case where the friction device can only use a limited radial installation space, by changing the friction radius between one and the same friction partners, only limitedly different levels for the resulting friction torque can be set simply can be In any case, it is difficult to more than double the friction torque.
따라서, 본 발명의 목적은 도입부에서 설명된 문제를 적어도 부분적으로 경감하는 것이다. 특히, 마찰 토크가 회전 각도에 따라 달라지는 마찰 장치를 포함하는 비틀림 진동 댐퍼가 콤팩트한 설치 공간 내에 제공되고, 마찰 장치의 가장 큰 마찰 토크는 가장 작은 마찰 토크의 몇 배가 될 수 있다. 상기 마찰 장치는, 예를 들어 구동 트레인 구성요소의 소음과 관련된 편안함 및 서비스 수명을 보장할 수 있게 하기 위해서, 특히 상당히 상이한 마찰 토크 레벨들이, 상이한 동작 지점들 또는 구동 조건들과 연관된, 비틀림 진동 댐퍼의 상이한 회전 각도 범위들에서 요구될 때 필요하고, 상기 목적을 위한 마찰 토크는 하나의 그리고 동일한 마찰 파트너들 사이의 상대적인 회전의 경우에 발생되어야 한다.Accordingly, it is an object of the present invention to at least partially alleviate the problem described in the introduction. In particular, a torsional vibration damper comprising a friction device whose friction torque depends on a rotation angle is provided in a compact installation space, wherein the largest friction torque of the friction device can be several times the smallest friction torque. Said friction device is a torsional vibration damper, in particular significantly different friction torque levels associated with different operating points or driving conditions, in order to be able to ensure a service life and comfort, for example in relation to noise of drivetrain components. When required in different rotational angle ranges of , the friction torque for this purpose must be generated in the case of relative rotation between one and the same friction partners.
상기 목적은 청구범위의 독립항 제1항의 특징에 따른 마찰 장치를 포함하는 비틀림 진동 댐퍼에 의해서 달성된다. 본 발명의 추가적인 장점이 종속 청구항에서 구체화되어 있다. 종속 청구항들에서 개별적으로 나열된 특징들이 기술적으로 의미 있는 방식으로 서로 조합될 수 있고, 본 발명의 추가적인 실시형태를 형성할 수 있다. 또한, 청구항들에 기재된 특징들은, 본 발명의 추가적인 바람직한 실시형태를 보여 주는 상세한 설명에서 더 구체적으로 특정되고 설명된다.This object is achieved by a torsional vibration damper comprising a friction device according to the features of the
축방향으로 연장되는 회전 축을 가지는 마찰 장치를 포함하는 비틀림 진동 댐퍼가 제시된다. 마찰 장치는 제1 디스크 및 제2 디스크를 갖는 입력측뿐만 아니라 출력측을 가지며, 출력측은 축방향으로 디스크들 사이에 배열되고, 입력측에 대해서 회전될 수 있고, 제1 마찰 디스크 및 제2 마찰 디스크를 갖는다. 출력측은 복수의 접촉 영역을 가지는 스프링 요소를 가지며, 스프링 요소는 마찰 디스크들 사이에서 축방향으로 배열되고, 적어도 마찰 디스크들 사이에서 축방향으로 작용하는 접촉력이 접촉 영역을 통해서 전달될 수 있다. 입력측과 출력측 사이의 회전 각도에 따라, 접촉력이 적어도 제1 접촉 영역 또는 제2 접촉 영역을 통해서 전달될 수 있고, 접촉 영역들은 서로 상이한 직경들에 배열되고 동일 마찰 디스크와 접촉된다.A torsional vibration damper comprising a friction device having an axially extending axis of rotation is provided. The friction device has an output side as well as an input side having a first disk and a second disk, the output side being axially arranged between the disks, rotatable relative to the input side, and having a first friction disk and a second friction disk . The output side has a spring element having a plurality of contact areas, the spring element being axially arranged between the friction disks, through which at least a contact force acting in the axial direction between the friction disks can be transmitted. Depending on the angle of rotation between the input side and the output side, a contact force can be transmitted through at least a first contact area or a second contact area, the contact areas being arranged at mutually different diameters and in contact with the same friction disk.
마찰 장치를 포함하는 비틀림 진동 댐퍼는 특히 모터 차량의 구동 트레인에서 사용될 수 있다.Torsional vibration dampers with friction devices can be used in particular in drive trains of motor vehicles.
특히, 진동은 입력측 또는 출력측을 통해서 마찰 장치 내로 도입되고, 입력측 및 출력측 중 다른 하나를 통과한다(감쇠된다).In particular, the vibration is introduced into the friction device via the input side or the output side and passes (attenuated) through the other of the input side and the output side.
스프링 요소는 특히 디스크와 유사한 디스크 스프링이다.The spring element is in particular a disk-like disk spring.
입력측과 출력측 사이의 가능한 회전 각도는 특히 0도 내지 180도, 바람직하게 0도 내지 120도, 특히 바람직하게 0도 내지 90도이다.A possible rotation angle between the input side and the output side is in particular between 0 degrees and 180 degrees, preferably between 0 degrees and 120 degrees, particularly preferably between 0 degrees and 90 degrees.
제1 마찰 디스크는, 특히 제1 접촉 영역 또는 제2 접촉 영역을 통해서, 스프링 요소와 접촉된다. 제2 마찰 디스크는 특히 제3 접촉 영역을 통해서 스프링 요소와 접촉된다.The first friction disk is in contact with the spring element, in particular via the first contact area or the second contact area. The second friction disk is in particular contacted with the spring element via the third contact area.
제시된 마찰 장치는, 입력측과 출력측 사이의 회전 각도에 따라, 스프링 요소의 상이한 직경들이 적어도 하나의 마찰 디스크를 통해서 접촉될 때, 특히 축방향으로 작용하는 힘(그리고 그에 따라 마찰 토크)이 변경될 수 있게 한다. 상이한 마찰 디스크들의 접촉 영역들, 즉 예를 들어 제1 접촉 영역 및 제3 접촉 영역이 반경방향으로 서로 멀리 이격되는 경우에, 비교적 작은 축방향 힘이 스프링 요소에 의해서 전달된다. 상이한 마찰 디스크들의 접촉 영역들, 즉 예를 들어 제2 접촉 영역 및 제3 접촉 영역이 반경방향으로 서로 근접하는 경우에, 비교적 큰 축방향 힘이 스프링 요소에 의해서 전달된다. 예를 들어 DE 10 2014 218 498 A1로부터 알려진, 마찰 반경을 변경하는 원리와 대조적으로, 변조된 축방향 힘의 원리로 인해서, 여기에서 제시된 바와 같이, 가장 작은 마찰 토크의 배수인, 최대 마찰 토크가 회전 각도에 따라 생성될 수 있다.The friction device presented is such that, depending on the angle of rotation between the input side and the output side, the force (and thus the friction torque) acting in the axial direction can be changed in particular when different diameters of the spring element are contacted via at least one friction disk. let there be A relatively small axial force is transmitted by the spring element when the contact areas of the different friction disks, for example the first contact area and the third contact area, are spaced apart from each other in the radial direction. A relatively large axial force is transmitted by the spring element when the contact areas of the different friction disks, for example the second contact area and the third contact area, are close to each other in the radial direction. In contrast to the principle of changing the friction radius, which is known for example from DE 10 2014 218 498 A1, due to the principle of modulated axial force, the maximum frictional torque, as presented here, is a multiple of the smallest frictional torque. It can be generated according to the rotation angle.
특히, 상이한 접촉 영역들이 2개의 마찰 디스크에 의해서 실현될 수 있다. 바람직하게, 마찰 디스크 중 적어도 하나가 또한 2개 초과의 상이한 접촉 영역들을 가질 수 있다. 특히, 상이한 마찰 디스크들의 접촉 영역들의 서로 간의 많은 수의 조합이 상기 방식으로 실현될 수 있고, 그에 따라 마찰 토크가 많은 수의 상이한 값들을 가질 수 있다.In particular, different contact areas can be realized by means of two friction disks. Preferably, at least one of the friction disks may also have more than two different contact areas. In particular, a large number of combinations with each other of the contact areas of different friction disks can be realized in this way, so that the friction torque can have a large number of different values.
예시적인 마찰 방향에서, 예를 들어, 스프링 요소와 제1 마찰 디스크 사이의 제1 접촉 영역이 예를 들어 40 밀리미터의 제1 직경에 위치될 수 있는 한편, 스프링 요소와 제1 마찰 디스크 사이의 제2 접촉 영역이 예를 들어 56 밀리미터의 제2 직경에 배열될 수 있다. 스프링 요소와 제2 마찰 디스크 사이의 제3 접촉 영역은, 예를 들어, 60 밀리미터의 제3 직경에 위치될 수 있다.In an exemplary friction direction, for example, the first contact area between the spring element and the first friction disk can be located for example at a first diameter of 40 millimeters, while the second contact area between the spring element and the first friction disk can be, for example. The two contact areas can be arranged, for example, at a second diameter of 56 millimeters. The third contact area between the spring element and the second friction disk can be located at a third diameter of, for example, 60 millimeters.
특히, 제2 직경이 제3 직경의 99 내지 90%인 한편, 제1 직경은 제3 직경의 80% 내지 60%, 바람직하게 70% 내지 60%이다.In particular, the second diameter is between 99 and 90% of the third diameter, while the first diameter is between 80% and 60% of the third diameter, preferably between 70% and 60%.
특히, 제1 및 제2 직경은 제3 직경보다 작다.In particular, the first and second diameters are smaller than the third diameter.
특히, 적어도 제1 디스크는, 축방향으로 제1 마찰 디스크의 적어도 하나의 대향 제1 마찰 구역과 접촉하기 위한, 축방향으로 지향되는, 복수의 제1 접촉 구역을 가지며, 제1 접촉 구역들은 원주방향으로 서로 이격된다.In particular, at least the first disk has a plurality of axially oriented first contact regions for contacting in the axial direction with at least one opposing first friction region of the first friction disk, the first contact regions being circumferential are spaced apart from each other in the direction
특히, 적어도 하나의 제1 마찰 구역이, 서로 상이한 직경 영역들 내에서 원주방향으로 배열된다. 특히, 제1 마찰 구역은, 달리 편평한 표면으로부터 축방향으로 연장되는 제1 마찰 디스크 상의 상승부에 의해서 형성된다. 특히, 제1 마찰 구역은 원주방향으로 연속적이고, 상이한 직경 영역들에 걸쳐 구불구불한 방식으로 연장된다. 특히, 제1 마찰 구역은 제1 직경 영역에서 특정 각도 범위에만 걸쳐 그리고 제2 직경 영역에서 특정의 다른 각도 범위에만 걸쳐 연장된다.In particular, the at least one first friction zone is arranged circumferentially in mutually different diameter regions. In particular, the first friction zone is defined by a raised portion on the first friction disk extending axially from the otherwise flat surface. In particular, the first friction zone is circumferentially continuous and extends in a tortuous manner over different diameter regions. In particular, the first friction zone extends only over a certain angular range in the first diameter region and only over a certain other angular range in the second diameter region.
특히, 제1 마찰 디스크는 스프링 요소의 제1 접촉 영역과의 접촉을 위한 적어도 하나의 제1 내부 접촉 요소 및 제2 접촉 영역과의 접촉을 위한 적어도 하나의 제1 외부 접촉 요소를 갖는다.In particular, the first friction disk has at least one first inner contact element for contact with the first contact area of the spring element and at least one first outer contact element for contact with the second contact area.
접촉 요소는, 예를 들어, 축방향으로 달리 편평한 연장 표면으로부터 연장되는 제1 마찰 디스크 상의 상승부에 의해서 형성될 수 있다. 특히, 제1 및/또는 제2 접촉 요소는 제한된 각도 범위에 걸쳐서만 원주방향으로 연장된다. 특히, 상기 상승부는 원주방향으로 일정한 높이로 설계된다. 특히, 상승부는 반경방향으로 돔(dome) 형태로 설계되고, 다시 말해서 상승부는 곡선형 프로파일을 갖는다.The contact element can be formed, for example, by a raised portion on the first friction disk extending from an otherwise flat extending surface in the axial direction. In particular, the first and/or second contact elements extend circumferentially only over a limited angular range. In particular, the raised portion is designed to have a constant height in the circumferential direction. In particular, the riser is designed in the form of a dome in the radial direction, ie the riser has a curved profile.
특히, 제1 외부 및/또는 제1 내부 접촉 요소는 제1 마찰 구역에 대해서 규정된 위치에 배열된다.In particular, the first outer and/or first inner contact element is arranged in a defined position with respect to the first friction zone.
특히, 제1 마찰 디스크는, 원주방향으로 서로 거리를 두고 배열되는 적어도 복수의 제1 내부 접촉 요소를 갖는다.In particular, the first friction disk has at least a plurality of first internal contact elements arranged at a distance from each other in the circumferential direction.
특히, 각각의 제1 내부 접촉 요소는 축방향으로 적어도 하나의 제1 마찰 구역과 적어도 부분적으로 정렬되어 배열된다.In particular, each first inner contact element is arranged at least partially in alignment with the at least one first friction zone in the axial direction.
특히, 제2 디스크는, 축방향으로 제2 마찰 디스크의 대향되는 제2 마찰 구역과 접촉하기 위해서, 원주방향으로 원주를 따라 연장되고 축방향으로 지향되는 제2 접촉 구역을 갖는다.In particular, the second disk has a second circumferentially extending circumferentially and axially directed contact area for contacting an axially opposite second friction area of the second friction disk.
특히, 스프링 요소의 제3 접촉 영역과 접촉되는 제2 마찰 디스크는, 원주방향으로 원주를 따라 연장되는 제2 접촉 요소를 갖는다.In particular, the second friction disk in contact with the third contact region of the spring element has a second contact element extending circumferentially in the circumferential direction.
특히, 적어도 하나의 제2 접촉 요소가 가장 큰 직경에 배열될 수 있고, 이를 통해서 마찰 장치에서 접촉력이 전달될 수 있다.In particular, the at least one second contact element can be arranged at the largest diameter, through which a contact force can be transmitted in the friction device.
특히, 스프링 요소는 원주방향과 관련하여 각각의 마찰 디스크에 형상-결합식으로(form-fittingly) 연결된다. 특히, 스프링 요소는, 반경방향으로 외측으로 연장되고 원주방향과 관련하여 제2 마찰 디스크 내의 제1 함몰부와 형상-결합식으로 상호 작용하는 제1 설부(tongue)를 갖는다. 특히, 스프링 요소는, 반경방향으로 내측으로 연장되고 원주방향과 관련하여 제1 마찰 디스크 내의 제2 함몰부와 형상-결합식으로 상호 작용하는 제2 설부를 갖는다.In particular, the spring element is form-fittingly connected to the respective friction disk with respect to the circumferential direction. In particular, the spring element has a first tongue extending radially outward and form-engagingly interacting with a first depression in the second friction disk with respect to the circumferential direction. In particular, the spring element has a second tongue extending radially inwardly and form-engagingly interacting with a second depression in the first friction disk with respect to the circumferential direction.
특히, 제2 설부는 또한 원주방향과 관련하여 허브(hub)와 형상-결합식으로 상호 작용하고, 그에 따라 마찰 장치는 제2 설부를 통해서 허브와 회전적으로 고정된 방식으로(rotationally fixed manner) 연결될 수 있다.In particular, the second tongue also forms-engageably interacts with the hub with respect to the circumferential direction so that the friction device is to be connected in a rotationally fixed manner with the hub via the second tongue. can
특히, 디스크 스프링으로 설계된 스프링 요소는, 1.25 < 높이/재료 두께 < 1.55가 적용되는, 응력을 받지 않은 높이와 디스크 스프링의 힘 연부(force edge) 내의 디스크 스프링의 재료 두께 사이의 비율을 갖는다.In particular, a spring element designed as a disc spring has a ratio between the unstressed height and the material thickness of the disc spring within the force edge of the disc spring, subject to 1.25 < height/material thickness < 1.55.
특히, 마찰 디스크는 섬유-보강된 중합체 재료로 제조된다.In particular, the friction disk is made of a fiber-reinforced polymer material.
마찰 장치를 포함하는 비틀림 진동 댐퍼는 예를 들어 클러치 디스크에 연결될 수 있다. 클러치 디스크는 특히, 적어도 하나의 대응-판(counter-plate) 및 축방향으로 변위될 수 있는 압력 판을 가지는, 마찰 클러치의 일부이다. 클러치 디스크 또는 클러치 디스크의 마찰 라이닝이 대응-판과 압력 판 사이에 배열된다. 마찰 클러치는 특히 모터 차량의 구동 트레인에서 사용된다.A torsional vibration damper comprising a friction device can be connected, for example, to a clutch disc. The clutch disc is in particular part of a friction clutch, having at least one counter-plate and an axially displaceable pressure plate. A clutch disc or a friction lining of the clutch disc is arranged between the counter-plate and the pressure plate. Friction clutches are used in particular in drive trains of motor vehicles.
비틀림 진동 댐퍼는 특히 구동 트레인에서 비틀림 진동을 줄이기 위해서 사용된다.Torsional vibration dampers are especially used to reduce torsional vibrations in drive trains.
부정관사("a" 및 "an")를 사용하는 경우, 특히 특허 청구범위 및 이를 재현하는 설명에서는 숫자가 아닌 그 자체로 이해되어야 한다. 따라서, 상기와 같은 방식으로 도입된 용어 또는 구성요소는 적어도 한 번, 특히 여러 번 존재할 수도 있다는 방식으로 이해되어야 한다.Where the indefinite articles "a" and "an" are used, they are to be understood per se and not numbers, particularly in the claims and the description reproducing them. Accordingly, a term or element introduced in such a way should be understood in such a way that it may exist at least once, in particular several times.
주의 사항으로서, 본원에서 사용된 숫자("제1", "제2" 등)는 몇몇 유사한 물체, 크기 또는 프로세스를 구별하기 위해서(만) 주로 사용되며, 특히 상기 물체, 크기 또는 프로세스의 서로에 대한 어떠한 의존성 및/또는 순서를 반드시 특정하는 것이 아니다 의존성 및/또는 순서가 필요한 경우, 이는 본원에 명시적으로 언급되거나, 해당 분야에 속하는 통상의 지식을 가진 자가 상기 구체적으로 설명된 구성을 연구할 때 명백한 방식으로 결정된다. 구성 요소가 여러 번("적어도 한 번") 발생할 수 있는 경우, 상기 구성 요소 중 하나에 대한 설명은 상기 구성 요소의 대부분 또는 전체에 동일하게 적용될 수 있지만 필수적인 것은 아니다.As a note, as used herein, numbers ("first", "second", etc.) are used primarily to distinguish (only) several similar objects, sizes, or processes, and in particular, reference to each other of the objects, sizes, or processes. It does not necessarily specify any dependencies and/or order for which dependencies and/or orders are required, which are expressly stated herein or those of ordinary skill in the art can study the specifically described constructions. when determined in an explicit manner. Where a component may occur multiple times (“at least once”), a description of one of the components may apply equally to most or all of the components, but is not required.
본 발명 및 기술 분야 모두는 첨부 도면을 참조하여 아래에서 더 상세히 설명된다. 본 발명은 도시된 예시적인 실시형태에 의해 제한되는 것으로 의도되지 않음을 유의해야 한다. 특히, 달리 명시적으로 언급되지 않는 한, 도면에 개괄된 실질적인 대상의 부분적 측면을 추출하여 이를 본 상세한 설명 및/또는 도면으로부터 다른 구성요소 및 지식과 조합하는 것도 가능하다. 특히, 수치 및 특히 표시된 비율은 단지 개략적인 것임을 유의해야 한다. Both the invention and the technical field are explained in more detail below with reference to the accompanying drawings. It should be noted that the present invention is not intended to be limited by the illustrative embodiments shown. In particular, unless explicitly stated otherwise, it is also possible to extract partial aspects of a substantive object outlined in the drawings and combine them with other elements and knowledge from this detailed description and/or drawings. In particular, it should be noted that the numerical values and in particular the proportions indicated are approximate only.
도 1은 마찰 장치를, 적어도 부분적인 단면으로, 사시도로 도시한다.
도 2는 도 1에 따른 마찰 장치를 제1 분해도로, 사시도로 도시한다.
도 3은 도 1 및 도 2에 따른 마찰 장치를 제2 분해도로, 사시도로 도시한다.
도 4는 도 1 내지 도 3에 따른 마찰 장치의 제1 마찰 디스크를 제1 사시도로 도시한다.
도 5는 도 4에 따른 제1 마찰 디스크를 제2 사시도로 도시한다.
도 6은 도 1 내지 도 3에 따른 마찰 장치를 측면 단면도로 도시한다.
도 7은 도 6에 따른 마찰 장치를 추가적인 측면 단면도로 도시한다.
도 8은 도 1 내지 도 3에 따른 마찰 장치를 측면 단면도로 도시한다.
도 9는 도 8에 따른 마찰 장치를 추가적인 측면 단면도로 도시한다.1 shows a friction device, at least partially in cross section, in a perspective view;
2 shows the friction device according to FIG. 1 in a first exploded view, in a perspective view;
3 shows the friction device according to FIGS. 1 and 2 in a second exploded, perspective view;
4 shows a first friction disk of the friction device according to FIGS. 1 to 3 in a first perspective view;
FIG. 5 shows the first friction disk according to FIG. 4 in a second perspective view;
6 shows the friction device according to FIGS. 1 to 3 in a cross-sectional side view;
7 shows the friction device according to FIG. 6 in a further side cross-sectional view;
8 shows the friction device according to FIGS. 1 to 3 in a cross-sectional side view;
9 shows the friction device according to FIG. 8 in a further side cross-sectional view;
도 1 내지 도 9를 이하에서 함께 설명한다.1 to 9 will be described together below.
마찰 장치(1)를 포함하는 비틀림 진동 댐퍼는 축방향(2)으로 연장되는 회전 축(3)을 포함한다. 마찰 장치(1)는 제1 디스크(5) 및 제2 디스크(6)를 갖는 입력측(4)뿐만 아니라 출력측(7)을 가지며, 출력측은 축방향(2)으로 디스크들(5, 6) 사이에 배열되고, 입력측(4)에 대해서 회전될 수 있고, 제1 마찰 디스크(8) 및 제2 마찰 디스크(9)를 갖는다. 출력측(7)은 복수의 접촉 영역(11, 12, 13)을 갖는 디스크 스프링 형태의 스프링 요소(10)를 가지며, 스프링 요소(10)는 마찰 디스크들(8, 9) 사이에서 축방향(2)으로 배열되고, 적어도 마찰 디스크들(8, 9) 사이에서 축방향(2)으로 작용하는 접촉력(14)(도 6 내지 도 9 참조)이 접촉 영역(11, 12, 13)을 통해서 전달될 수 있다. 접촉력(14)은, 서로 상이한 직경들(16, 17) 상에 배열되고 동일한 제1 마찰 디스크(8)와 접촉되는, 제1 접촉 영역(11)(도 6 및 도 7의 마찰 장치(1)의 제1 상태 참조) 또는 제2 접촉 영역(12)(도 8 및 도 9의 마찰 장치(1)의 제2 상태 참조)을 통해서 입력측(4)과 출력측(7) 사이에서 회전 각도(15)(도 1 참조)에 따라 전달될 수 있다.A torsional vibration damper comprising a
입력측(4) 상의 디스크(5, 6)는 리벳으로서 설계된 연결 요소(34)를 통해서 서로 연결된다.The
제1 마찰 디스크(8)는 제1 접촉 영역(11) 또는 제2 접촉 영역(12)을 통해서 스프링 요소(10)와 접촉된다. 제2 마찰 디스크(9)는 제3 접촉 영역(13)을 통해서 스프링 요소(10)와 접촉된다.The
제시된 마찰 장치(1)는, 입력측(4)과 출력측(7) 사이의 회전 각도(15)에 따라, 스프링 요소(10)의 상이한 직경들(16, 17)이 제1 마찰 디스크(8)를 통해서 접촉될 때, 축방향(2)으로 작용하는 힘(그리고 그에 따라 마찰 토크)이 변경될 수 있게 한다. 상이한 마찰 디스크들(8, 9)의 접촉 영역들(11, 13), 여기에서 제1 접촉 영역(11) 및 제3 접촉 영역(13)이 반경방향(37)으로 서로 멀리 이격되는 경우에, 비교적 작은 접촉력(14)이 스프링 요소(10)에 의해서 전달된다. 상이한 마찰 디스크들(8, 9)의 접촉 영역들(12, 13), 여기에서 제2 접촉 영역(12) 및 제3 접촉 영역(13)이 반경방향(37)으로 함께 근접하는 경우에, 비교적 큰 접촉력(14)이 스프링 요소(10)에 의해서 전달된다.The presented
입력측(4)의 제1 디스크(5)는, 제1 마찰 디스크(8)의 축방향(2)으로 대향 제1 마찰 구역(19)에 접촉하기 위한, 축방향(2)(예를 들어, 도 3 참조)으로 지향되는, 복수의 제1 접촉 구역(18)을 가지며, 제1 접촉 구역들(18)은 원주방향(20)으로 서로 이격되어 배열된다.The
제1 마찰 구역(19)은 서로 상이한 직경 영역들(21, 22) 내에서 원주방향(20)으로 배열된다. 제1 마찰 구역(19)은, 달리 편평한 표면으로부터 축방향(2)으로 연장되는 제1 마찰 디스크(8) 상의 상승부에 의해서 형성된다. 제1 마찰 구역(19)은 원주방향(20)으로 연속적이고, 상이한 직경 영역들(21, 22)에 걸쳐 구불구불한 방식으로 연장된다. 제1 마찰 구역(19)은 내부 제1 직경 영역(21)에서 특정 각도 범위에만 걸쳐 그리고 외부 제2 직경 영역(22)에서 특정의 다른 각도 범위에만 걸쳐 연장된다.The
제1 마찰 디스크(8)는 스프링 요소(10)의 제1 접촉 영역(11)과 접촉되는 복수의 제1 내부 접촉 요소(23), 및 제2 접촉 영역(12)과 접촉되는, 원주방향(20)으로 원주를 따라 연장되는, 제1 외부 접촉 요소(24)를 갖는다.The
각각의 접촉 요소(23, 24)는 제1 마찰 디스크(8) 상의 상승부에 의해서 형성되고 달리 편평한 연장 표면으로부터 축방향(2)으로 연장된다. 제1 내부 접촉 요소(23)는 제한된 각도 범위에 걸쳐서만 원주방향(20)으로만 연장된다. 제1 내부 접촉 요소(23)의 상기 상승부는 원주방향(20)으로 일정한 높이를 갖는다. 접촉 요소(23, 24)의 상승부는 반경방향(37)으로 돔 형상으로 설계되고, 즉 이들은 곡선형 프로파일을 갖는다.Each
각각의 제1 내부 접촉 요소(23)는 제1 마찰 구역(19)(예를 들어, 도 5 참조)에 대해서 고정 위치에 배치된다. 제1 마찰 디스크(8)는, 원주방향(20)으로 서로 이격되어 배열된 복수의 제1 내부 접촉 요소(23)를 갖는다. 각각의 제1 내부 접촉 요소(23)는 축방향(2)으로 제1 마찰 구역(19)과 완전히 정렬되어 배열된다.Each first
입력측(4) 상의 제2 디스크(6)는, 축방향(2)으로 제2 마찰 디스크(9)의 대향되는 제2 마찰 구역(26)과 접촉하기 위해서, 원주방향(20)으로 원주를 따라 연장되고 축방향(2)으로 지향되는 제2 접촉 구역(25)(예를 들어, 도 1 및 도 2 참조)을 갖는다.The
스프링 요소(10)의 제3 접촉 영역(13)과의 접촉을 위해서, 제2 마찰 디스크(9)는, 원주방향(20)으로 연장되는 제2 접촉 요소(27)(도 1, 도 2 및 도 9 참조)를 갖는다.For contact with the
제2 접촉 요소(27)는 가장 큰 직경(28)(도 6 내지 도 9 참조) 상에 배열되고, 이를 통해서 마찰 장치(1)에서 접촉력(14)이 전달될 수 있다.The
스프링 요소(10)는 원주방향(20)과 관련하여 각각의 마찰 디스크(8, 9)에 형상-결합식으로 연결된다. 스프링 요소(10)는, 반경방향(37)으로 외측으로 연장되고 원주방향(20)에 대해서 제2 마찰 디스크(9)의 제1 함몰부(32)와 형상-결합식으로 상호 작용하는 제1 설부(30)를 갖는다. 또한, 스프링 요소(10)는, 반경방향(37)으로 내측으로 연장되고 원주방향(20)에 대해서 제1 마찰 디스크(8)의 제2 함몰부(33)와 형상-결합식으로 상호 작용하는 제2 설부(31)를 갖는다.The
제2 설부(31)는 또한 원주방향(20)과 관련하여 허브(29)(도 1 참조)와 형상-결합식으로 상호 작용하고, 그에 따라 마찰 장치(1)는 제2 설부(31)를 통해서 허브(29)와 회전적으로 고정된 방식으로 연결될 수 있다.The
디스크 스프링으로 설계된 스프링 요소910)는, 1.25 < 높이/재료 두께 < 1.55가 적용되는, 응력을 받지 않은 높이(36)와 디스크 스프링의 힘 연부 내의 디스크 스프링의 재료 두께(35) 사이의 비율을 갖는다(스프링 요소(10)가 응력을 받지 않은 상태가 아니기 때문에 단지 예로서 도시된, 도 7 참조).A spring element 910 designed as a disc spring has a ratio between the
도 6 내지 도 9는 마찰 장치(1)의 상이한 상태들을 도시한다. 도 6 및 도 7에 도시된 제1 상태에서, 접촉력(14)은 제1 접촉 영역(11) 및 제3 접촉 영역(13)을 통해서 전달된다. 제1 접촉 영역(11)은 제1 직경(16)에 배치되고, 제3 접촉 영역(13)은 가장 큰(제3) 직경(28)에 배치된다. 도 8 및 도 9에 도시된 제2 상태에서, 접촉력(14)은 제2 접촉 영역(12) 및 제3 접촉 영역(13)을 통해서 전달된다. 제2 접촉 영역(12)은 제2 직경(17)에 배치되고, 제3 접촉 영역(13)은 가장 큰(제3) 직경(28)에 배치된다. 예시적인 마찰 장치(1)에서, 예를 들어, 스프링 요소(10)와 제1 마찰 디스크(8) 사이의 제1 접촉 영역(11)이 예를 들어 40 밀리미터의 제1 직경(16)에 배치될 수 있는 한편, 스프링 요소(10)와 제1 마찰 디스크(8) 사이의 제2 접촉 영역(12)이 예를 들어 56 밀리미터의 제2 직경(17)에 배열될 수 있다. 스프링 요소(10)와 제2 마찰 디스크(9) 사이의 제3 접촉 영역(13)은, 예를 들어, 60 밀리미터의 가장 큰(제3) 직경(28)에 배치된다.6 to 9 show different states of the
1
마찰 장치
2
축방향
3
회전 축
4
입력측
5
제1 디스크
6
제2 디스크
7
출력측
8
제1 마찰 디스크
9
제2 마찰 디스크
10
스프링 요소
11
제1 접촉 영역
12
제2 접촉 영역
13
제3 접촉 영역
14
접촉력
15
회전 각도
16
제1 직경
17
제2 직경
18
제1 접촉 구역
19
제1 마찰 구역
20
원주방향
21
제1 직경 영역
22
제2 직경 영역
23
제1 내부 접촉 요소
24
제1 외부 접촉 요소
25
제2 접촉 구역
26
제2 마찰 구역
27
제2 접촉 요소
28
가장 큰 직경
29
허브
30
제1 설부
31
제2 설부
32
제1 함몰부
33
제2 함몰부
34
연결 요소
35
재료 두께
36
높이
37
반경방향1 friction device
2 axial
3 axis of rotation
4 input side
5 first disk
6 second disc
7 output side
8 first friction disk
9 second friction disc
10 spring element
11 first contact area
12 second contact area
13 third contact area
14 contact force
15 rotation angle
16 first diameter
17 second diameter
18 first contact zone
19 first friction zone
20 circumferential
21 first diameter area
22 second diameter region
23 first inner contact element
24 first external contact element
25 second contact zone
26 second friction zone
27 second contact element
28 largest diameter
29 hub
30 first tongue
31 second tongue
32 first depression
33 second depression
34 connection elements
35 material thickness
36 height
37 radial
Claims (10)
상기 마찰 장치(1)는 제1 디스크(5) 및 제2 디스크(6)를 포함하는 입력측(4)뿐만 아니라 출력측(7)을 가지며, 상기 출력측은 축방향(2)으로 상기 디스크들(5, 6) 사이에 배열되고, 상기 입력측(4)에 대해서 회전될 수 있고, 제1 마찰 디스크(8) 및 제2 마찰 디스크(9)를 가지며, 상기 출력측(7)은 복수의 접촉 영역(11, 12, 13)을 포함하는 스프링 요소(10)를 가지며, 상기 스프링 요소(10)는 상기 마찰 디스크들(8, 9) 사이에서 축방향(2)으로 배열되고, 적어도 상기 마찰 디스크들(8, 9) 사이에서 축방향(2)으로 작용하는 접촉력(14)이 상기 접촉 영역(11, 12, 13)을 통해서 전달될 수 있고; 상기 입력측(4)과 상기 출력측(7) 사이의 회전 각도(15)에 따라, 상기 접촉력(14)이 적어도 제1 접촉 영역(11) 또는 제2 접촉 영역(12)을 통해서 전달될 수 있고, 상기 접촉 영역들은 서로 상이한 직경들(16, 17)에 배열되고 동일 마찰 디스크(8, 9)와 접촉되는, 마찰 장치(1)를 포함하는 비틀림 진동 댐퍼.A torsional vibration damper comprising a friction device (1) comprising an axis of rotation (3) extending in the axial direction (2), the torsional vibration damper comprising:
The friction device 1 has an output side 7 as well as an input side 4 comprising a first disk 5 and a second disk 6 , the output side being the disks 5 in the axial direction 2 . , 6 ), rotatable with respect to the input side ( 4 ), having a first friction disk ( 8 ) and a second friction disk ( 9 ), the output side ( 7 ) having a plurality of contact areas ( 11 ) , 12 , 13 , which spring element 10 is arranged in the axial direction 2 between the friction disks 8 , 9 , at least the friction disks 8 , 9) a contact force 14 acting in the axial direction 2 can be transmitted through said contact area 11 , 12 , 13 ; Depending on the angle of rotation 15 between the input side 4 and the output side 7 , the contact force 14 can be transmitted through at least the first contact area 11 or the second contact area 12 , A torsional vibration damper comprising a friction device (1), wherein the contact areas are arranged at mutually different diameters (16, 17) and are in contact with the same friction disk (8, 9).
적어도 상기 제1 디스크(5)는, 상기 축방향(2)으로 상기 제1 마찰 디스크(8)의 적어도 하나의 대향 제1 마찰 구역(19)과 접촉하기 위한, 상기 축방향(2)으로 지향되는, 복수의 제1 접촉 구역(18)을 가지며, 상기 제1 접촉 구역들(18)은 원주방향(20)으로 서로 이격되는, 마찰 장치(1)를 포함하는 비틀림 진동 댐퍼.According to claim 1,
At least the first disk 5 is oriented in the axial direction 2 for contacting at least one opposed first friction zone 19 of the first friction disk 8 in the axial direction 2 . A torsional vibration damper comprising a friction device (1) having a plurality of first contact regions (18), the first contact regions (18) being spaced apart from each other in the circumferential direction (20).
상기 적어도 하나의 제1 마찰 구역(19)은 서로 상이한 직경 영역들(21, 22) 내에서 원주방향(20)으로 배열되는, 마찰 장치(1)를 포함하는 비틀림 진동 댐퍼.3. The method of claim 2,
A torsional vibration damper comprising a friction device (1), wherein said at least one first friction zone (19) is arranged circumferentially (20) in mutually different diameter regions (21, 22).
상기 제1 마찰 디스크(8)는 상기 스프링 요소(10)의 제1 접촉 영역(11)과의 접촉을 위한 적어도 하나의 제1 내부 접촉 요소(23) 및 상기 제2 접촉 영역(12)과의 접촉을 위한 적어도 하나의 제1 외부 접촉 요소(24)를 가지는, 마찰 장치(1)를 포함하는 비틀림 진동 댐퍼.4. The method of claim 3,
The first friction disk 8 has at least one first inner contact element 23 for contact with the first contact area 11 of the spring element 10 and with the second contact area 12 . A torsional vibration damper comprising a friction device (1) having at least one first external contact element (24) for contact.
상기 제1 마찰 디스크(8)는, 적어도, 상기 원주방향(20)으로 서로 이격되어 배열된 복수의 제1 내부 접촉 요소(23)를 가지는, 마찰 장치(1)를 포함하는 비틀림 진동 댐퍼.5. The method of claim 4,
The torsional vibration damper comprising a friction device (1), wherein the first friction disk (8) has at least a plurality of first internal contact elements (23) arranged spaced apart from each other in the circumferential direction (20).
각각의 제1 내부 접촉 요소(23)는 상기 축방향(2)으로 상기 적어도 하나의 제1 마찰 구역(19)과 적어도 부분적으로 정렬되어 배열되는, 마찰 장치(1)를 포함하는 비틀림 진동 댐퍼.6. The method of claim 5,
A torsional vibration damper comprising a friction device (1), wherein each first inner contact element (23) is arranged at least partially in alignment with said at least one first friction zone (19) in said axial direction (2).
상기 제2 디스크(6)는, 상기 축방향(2)으로 상기 제2 마찰 디스크(9)의 대향되는 제2 접촉 구역(26)과 접촉하기 위해서, 원주방향(20)으로 원주를 따라 연장되고 상기 축방향(2)으로 지향되는 제2 접촉 구역(25)을 가지는, 마찰 장치(1)를 포함하는 비틀림 진동 댐퍼.7. The method according to any one of claims 1 to 6,
The second disk 6 extends circumferentially in the circumferential direction 20 so as to contact an opposing second contact region 26 of the second friction disk 9 in the axial direction 2 , A torsional vibration damper comprising a friction device (1) having a second contact zone (25) directed in said axial direction (2).
상기 제2 마찰 디스크(9)는, 상기 스프링 요소(10)의 제3 접촉 영역(13)과 접촉하기 위해서, 원주방향(20)으로 원주를 따라 연장되는 제2 접촉 요소(27)를 가지는, 마찰 장치(1)를 포함하는 비틀림 진동 댐퍼.8. The method according to any one of claims 1 to 7,
The second friction disk (9) has a second contact element (27) extending circumferentially in the circumferential direction (20) for contacting the third contact region (13) of the spring element (10), A torsional vibration damper comprising a friction device (1).
상기 제2 접촉 요소(27)가 가장 큰 직경(28)에 배열되고, 이를 통해서 상기 마찰 장치(1)에서 상기 접촉력(14)이 전달될 수 있는, 마찰 장치(1)를 포함하는 비틀림 진동 댐퍼.9. The method of claim 8,
A torsional vibration damper comprising a friction device 1 , through which the second contact element 27 is arranged at its largest diameter 28 , through which the contact force 14 can be transmitted in the friction device 1 . .
상기 스프링 요소(10)가 원주방향(20)과 관련하여 각각의 마찰 디스크(8, 9)에 형상-결합식으로 연결되는, 마찰 장치(1)를 포함하는 비틀림 진동 댐퍼.10. The method according to any one of claims 1 to 9,
A torsional vibration damper comprising a friction device (1), wherein the spring element (10) is form-fitted to the respective friction disk (8, 9) with respect to the circumferential direction (20).
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